RU2113049C1 - Generator unit - Google Patents

Generator unit Download PDF

Info

Publication number
RU2113049C1
RU2113049C1 RU95117455/09A RU95117455A RU2113049C1 RU 2113049 C1 RU2113049 C1 RU 2113049C1 RU 95117455/09 A RU95117455/09 A RU 95117455/09A RU 95117455 A RU95117455 A RU 95117455A RU 2113049 C1 RU2113049 C1 RU 2113049C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
rectifier
resistance
transistor
flywheel
Prior art date
Application number
RU95117455/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95117455A (en
Inventor
Н.Н. Грушин
С.Я. Игнатов
Е.А. Милюткин
А.Н. Немов
Original Assignee
Смешанное товарищество "Алый парус Милюткин"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Смешанное товарищество "Алый парус Милюткин" filed Critical Смешанное товарищество "Алый парус Милюткин"
Priority to RU95117455/09A priority Critical patent/RU2113049C1/en
Publication of RU95117455A publication Critical patent/RU95117455A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2113049C1 publication Critical patent/RU2113049C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; permanent- magnet generators with voltage regulators for internal- combustion engines. SUBSTANCE: generator unit has stator with three-phase winding 1 on crankcase cover 2, flywheel 3 with permanent magnets 4 on annular rotor core and with fan blades 5. Flywheel is mounted on extension of shaft coupled with drive engine. Ducts inclined relative to shaft axis are provided between blades 5 of flywheel 3. Provided in external flywheel housing, on its peripheral section, is port to receive throughput voltage regulator with cooler 11. Throughput voltage regulator has rectifier connected into Larionov's bridge circuit and pulsed voltage stabilizer. Peripheral section of flywheel housing with port is inclined and offset relative to shaft axis so that cooler pins are arranged in air stream running from cooling blades of flywheel 3 that cools down drive engine. EFFECT: improved efficiency and other specific characteristics, improved reliability of generator unit and load circuit due to improved stability of output voltage. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, преимущественно к конструкции электротехнического оборудования, сопряженного, например, с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), и касается выполнения источника питания с возбуждением якорной обмотки постоянными магнитами, который может быть применен с ДВС различного назначения, например, мотоциклов, мотороллеров, мопедов. The invention relates to the field of electrical engineering, mainly to the design of electrical equipment associated, for example, with an internal combustion engine (ICE), and for the implementation of a power source with excitation of the armature winding with permanent magnets, which can be used with ICE for various purposes, for example, motorcycles, scooters mopeds.

Улучшение эксплуатационных свойств мототехники характеризуется увеличением надежности изделий ее в целом с одновременным уменьшением массогабаритных характеристик изделия в целом и/или каждой из его систем. Improving the operational properties of motor vehicles is characterized by an increase in the reliability of its products as a whole with a simultaneous decrease in the overall dimensions of the product as a whole and / or each of its systems.

Известны технические решения, позволяющие получить улучшение массогабаритных характеристик мототехники сопряжением электромеханических частей изделий с электрическими, но более эффективно электротехнической с силовой частью, например - сопряжение генератора с ДВС [1]. Однако в таких решениях недостаточно эффективно решается охлаждение электрических устройств, в результате чего снижается КПД изделия. Таков, например, мотоцикл с блоком коммутатором-стабилизатором в правом инструментальном ящике, где явно затруднено охлаждение его. И наоборот, в японской генераторной установке с соосно установленными отдельными двигателем и генератором, регулятором и дросселем [2] при хорошем охлаждении, явно завышены массогабаритные характеристики установки в целом. Known technical solutions to improve the weight and size characteristics of motor vehicles by interfacing electromechanical parts of products with electrical, but more efficiently electrotechnical parts with a power unit, for example, pairing a generator with an internal combustion engine [1]. However, in such solutions, cooling of electrical devices is not sufficiently effectively solved, as a result of which the efficiency of the product is reduced. Such, for example, is a motorcycle with a switch-stabilizer block in the right tool box, where it is obviously difficult to cool. Conversely, in a Japanese generator set with a separate engine and generator coaxially mounted, the regulator and throttle [2] with good cooling, the overall dimensions of the installation are clearly overestimated.

Наиболее близким по технической сути к заявляемому решению является генераторная установка [3], представляющая собой управляемый прерывателем генератор переменного тока для зарядки батареи, содержащий статор с трехфазной обмоткой, ротор с постоянными магнитами на кольцевом магнитопроводе, установленный с возможностью вращения от приводного двигателя, выпрямитель, подключенный к выходу трехфазной обмотки статора, импульсный преобразователь постоянного тока, подсоединенный своим входом к выходу выпрямителя, а выходом - к аккумуляторной батарее, а также средства соединения с приводными устройствами. Генератор имеет устройство для регулирования знаково-пространственного соотношения импульсов прерывателя постоянного тока в зависимости от требуемого зарядного тока батареи. The closest in technical essence to the claimed solution is a generator set [3], which is an alternator controlled by a chopper alternator for charging a battery, containing a stator with a three-phase winding, a rotor with permanent magnets on an annular magnetic circuit, mounted for rotation from a drive motor, a rectifier, connected to the output of the three-phase stator winding, a pulsed DC-DC converter connected by its input to the output of the rectifier, and the output to the battery second battery, as well as connection means with the drive devices. The generator has a device for regulating the sign-spatial ratio of the pulses of the DC chopper, depending on the required charging current of the battery.

Описание данного решения не имеет конструктивных признаков взаиморасположения его узлов, что предполагает все возможные компоновки изделия. Среди них могут быть такие, при которых электротехнические элементы, например - полупроводниковые, могут оказаться в зоне рассеивания тепла цикла приводного двигателя, например - ДВС, собственного тепла элемента или в зоне затрудненного отвода тепла. Сложение температурных ингредиентов может создать отклонение от оптимальных условий работы полупроводниковых приборов и тем самым уменьшить КПД их и генераторной установки в целом. The description of this solution does not have constructive signs of the mutual arrangement of its nodes, which implies all possible product layouts. Among them may be those in which electrical components, for example, semiconductor, can be in the heat dissipation zone of the drive motor cycle, for example, ICE, the element's own heat or in the zone of difficult heat removal. The addition of temperature ingredients can create a deviation from the optimal operating conditions of semiconductor devices and thereby reduce the efficiency of them and the generator set as a whole.

Изобретение решает задачу увеличения КПД генераторной установки увеличенной мощности с одновременным улучшением в целом ее надежности путем улучшения стабильности выходного напряжения и удельных параметров. The invention solves the problem of increasing the efficiency of a generator set of increased power while improving its overall reliability by improving the stability of the output voltage and specific parameters.

Генераторная установка, содержащая статор с трехфазной обмоткой, ротор с постоянными магнитами на кольцевом магнитопроводе, установленный к выходу обмотки статора выпрямитель, импульсный преобразователь постоянного тока, вход которого соединен с выходом выпрямителя, и средства соединения с приводными устройствами, отличающаяся от известной тем, что обмотка ее статора размещена на крышке картера приводного двигателя, а магнитопровод ротора - в проточке обращенного к крышке торца маховика, установленного на конце вала, связанного с приводным двигателем, при этом маховик имеет на противоположной от крышки картера стороне вентиляторные лопатки с наклонными к оси вала каналами между ними, но внешнем кожухе маховика на периферийном его участке выполнено окно для установки проходного регулятора напряжения с радиатором, при этом периферийный участок кожуха с окном выполнен наклонным и со смещением от оси вала с обеспечением расположения штырей радиатора в воздушном потоке от вентиляторных лопаток маховика, обдувающем приводной двигатель, проходной регулятор напряжения снабжен импульсным стабилизатором напряжения и его выпрямитель выполнен по мостовой схеме Ларионова. A generator installation comprising a stator with a three-phase winding, a rotor with permanent magnets on an annular magnetic circuit, a rectifier mounted to the output of the stator winding, a pulsed DC-DC converter, the input of which is connected to the output of the rectifier, and means for connecting to drive devices, different from the one known for the winding its stator is located on the cover of the crankcase of the drive motor, and the rotor magnetic circuit is located in the groove of the flywheel end face mounted on the end of the shaft, which is connected with with one engine, while the flywheel has fan blades on the opposite side from the crankcase cover with channels between them inclined to the shaft axis, but a window for installing a through voltage regulator with a radiator is made on the flywheel’s outer casing, while the peripheral casing with the window is made inclined and offset from the axis of the shaft, ensuring the location of the radiator pins in the air stream from the fan blades of the flywheel, blowing the drive motor, a through voltage regulator with It is equipped with a pulse voltage regulator and its rectifier is made according to the Larionov bridge circuit.

Согласно данному изобретению, постоянные магниты ротора могут иметь переменную полярность, и ротор может быть при этом установлен с возможностью вращения от коленвала двигателя внутреннего сгорания (ДВС), связанного кинематически с валом ротора. According to this invention, the permanent magnets of the rotor can have a variable polarity, and the rotor can be mounted with the possibility of rotation from the crankshaft of an internal combustion engine (ICE), kinematically connected with the rotor shaft.

Проходной регулятор напряжения может быть установлен вне зоны рассеивания тепла цикла двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и/или полупроводниковых приборов с возможностью обдува радиатора регулятора воздушным потоком, возникающим при движении объекта с генераторной установкой. The through voltage regulator can be installed outside the heat dissipation zone of the cycle of the internal combustion engine (ICE) and / or semiconductor devices with the possibility of blowing the regulator radiator with air flow that occurs when the object moves with the generator set.

Ротор генераторной установки может быть выполнен с дополнительной шестерней, кинематически связанной со стартером и расположенной на окружном торце маховика на его стороне, обращенной к крышке картера двигателя внутреннего сгорания. The rotor of the generator set can be made with an additional gear kinematically connected with the starter and located on the circumferential end of the flywheel on its side facing the crankcase cover of the internal combustion engine.

Кроме того, в предлагаемой генераторной установке импульсный стабилизатор напряжения может быть выполнен в виде параметрического стабилизатора и при этом с катодной шиной выпрямителя соединены первый вывод фильтра, коллектор и через первое сопротивление база транзистора параметрического стабилизатора напряжения, эмиттер которого соединен с выходом компаратора, через второе сопротивление с катодной шиной выпрямителя соединен также первый контакт геркона схемы защиты от превышения тока нагрузки и эмиттер первого транзистора усилителя тока, база которого соединена через первый резистор также с катодной шиной выпрямителя, с которой соединены эмиттеры первого и второго транзисторов согласующего каскада регулятора тока, базы которых через первый диод соединены с базой третьего транзистора согласующего каскада регулятора тока, коллекторы первого, второго и третьего транзисторов согласующего каскада регулятора тока соединены с входом ДLC-фильтра, а база третьего транзистора согласующего каскада регулятора тока через второй резистор и конденсатор соединена с одним выводом третьего резистора и коллектором первого транзистора усилителя тока, второй вывод третьего резистора соединен с анодной шиной выпрямителя, с которой соединены также второй вывод фильтра и первый вывод стабилитрона параметрического стабилизатора напряжения, а через третье сопротивление - второй контакт геркона схемы защиты от превышения тока нагрузки, который соединен с диодом усилителя тока, четвертый резистор соединен с базой первого транзистора и с коллектором второго транзистора усилителя тока, эмиттер которого соединен с анодной шиной выпрямителя, а база - с выходом компаратора, при этом второй ввод стабилитрона соединен с базой транзистора параметрического стабилизатора, эмиттер которого через четвертое сопротивление соединен с базой второго транзистора усилителя тока, один из входов компаратора соединен с выходом генератора пилообразного напряжения через пятое сопротивление, выход генератора пилообразного напряжения через первую емкость и шестое сопротивление соединен с первой емкостью схемы сравнения, далее - через седьмое сопротивление - с одним из входов схемы сравнения, через последовательно соединенные восьмое и девятое сопротивления - с выходом ДLC-фильтра, а через второй диод - с анодной шиной выпрямителя, второй вход схемы сравнения через ее вторую емкость и десятое сопротивление соединен с выходом схемы сравнения, соединенным через одиннадцатое сопротивление с другим входом компаратора, при этом десятое сопротивление, подключенное к второму входу схемы сравнения, соединено с делителем обратной связи, соединенным одним выводом с анодной шиной выпрямителя, а другим выводом - с одним концом дросселя схемы защиты от превышения тока нагрузки, второй конец которого соединен с одной выходной клеммой проходного регулятора напряжения, при этом вторая выходная клемма проходного регулятора напряжения соединена с анодной шиной выпрямителя. In addition, in the proposed generator set, the pulse voltage regulator can be made in the form of a parametric stabilizer and in this case, the first output of the filter, the collector and through the first resistance the base of the transistor of the parametric voltage stabilizer, the emitter of which is connected to the output of the comparator, is connected through the second resistance to the cathode bus of the rectifier the first contact of the reed switch of the overcurrent protection circuit is also connected to the rectifier cathode bus and the emitter of the first transistor will amplify For the current, the base of which is connected through the first resistor also to the cathode bus of the rectifier, to which the emitters of the first and second transistors of the matching stage of the current regulator are connected, the bases of which through the first diode are connected to the base of the third transistor of the matching stage of the current regulator, the collectors of the first, second and third transistors the matching stage of the current regulator is connected to the input of the DLC filter, and the base of the third transistor of the matching stage of the current regulator is connected through one second resistor and capacitor to one the water of the third resistor and the collector of the first transistor of the current amplifier, the second output of the third resistor is connected to the anode bus of the rectifier, which also connects the second output of the filter and the first output of the zener diode of the parametric voltage stabilizer, and through the third resistance - the second contact of the reed switch of the overload protection circuit, which is connected to the diode of the current amplifier, the fourth resistor is connected to the base of the first transistor and to the collector of the second transistor of the current amplifier, the emitter of which is connected to a a rectifier bus, and the base - with the output of the comparator, while the second input of the zener diode is connected to the base of the transistor of the parametric stabilizer, the emitter of which is connected through the fourth resistance to the base of the second transistor of the current amplifier, one of the inputs of the comparator is connected to the output of the sawtooth voltage generator through the fifth resistance, the output of the sawtooth voltage generator through the first capacitance and the sixth resistance is connected to the first capacity of the comparison circuit, then through the seventh resistance with one and from the inputs of the comparison circuit, through the eighth and ninth resistances connected in series - with the output of the DLC filter, and through the second diode - with the rectifier anode busbar, the second input of the comparison circuit through its second capacitance and tenth resistance is connected to the output of the comparison circuit connected through the eleventh resistance with another input of the comparator, while the tenth resistance connected to the second input of the comparison circuit is connected to a feedback divider connected by one output to the anode bus of the rectifier, and the other output - one end of the throttle protection circuit against excess load current, a second end connected to one output terminal through voltage regulator, the second output terminal through voltage regulator connected to the anode of the rectifier bus.

Сущность изобретения поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен продольный разрез генераторной установки, на фиг. 2 - ее структурная схема, а на фиг. 3 - функциональная схема проходного регулятора напряжения генераторной установки. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a generator set; FIG. 2 is a structural diagram thereof, and in FIG. 3 is a functional diagram of a feed-through voltage regulator of a generating set.

Генераторная установка содержит статор с трехфазной обмоткой 1 (фиг.1) на крышке 2 картера приводного двигателя, например, внутреннего сгорания (ДВС). Магнитопровод ротора с постоянными магнитами 3 укреплен в проточке торца маховика 4, имеющего вентиляторные лопатки 5 и установленного на валу 6 с шестерней 7, кинематически связанной с коленвалом приводного двигателя (ДВС) (не показан) и пусковым шкивом 8. На внешнем кожухе 9 маховика в окне установлен проходной регулятор напряжения 10 с радиатором 11. Трехфазная обмотка 1 статора, выполненная, например, по схеме "звезда", соединена с выпрямителем 13 (фиг.2 и 3), выполненным на диодах Д1 ... Д6. The generator installation contains a stator with a three-phase winding 1 (Fig. 1) on the cover 2 of the crankcase of a drive motor, for example, internal combustion engine (ICE). The magnetic core of the rotor with permanent magnets 3 is mounted in the groove of the end face of the flywheel 4, having fan blades 5 and mounted on the shaft 6 with a gear 7 kinematically connected to the crankshaft of the drive motor (ICE) (not shown) and the starting pulley 8. On the outer casing 9 of the flywheel, a pass-through voltage regulator 10 with a radiator 11 is installed in the window. Three-phase stator winding 1, made, for example, according to the "star" circuit, is connected to a rectifier 13 (Figs. 2 and 3), made on diodes D1 ... D6.

Выпрямитель 13 импульсного стабилизатора напряжения проходного регулятора выполнен по мостовой схеме Ларионова, с катодной шиной его соединены первый вывод фильтра 14, коллектор и через первое сопротивление база транзистора 15-1 параметрического стабилизатора напряжения, эмиттер которого соединен с выходом компаратора 16-1, через второе сопротивление - первый контакт геркона 17-1 схемы защиты от превышения тока нагрузки, база транзистора 18-1 первого усилителя тока через первый резистор, а также эмиттеры первого и второго транзисторов 19-1 и 19-2 согласующего каскада регулятора тока. База каждого из транзисторов 19-1 и 19-2 через первый диод соединена с базой третьего транзистора 19-3 этого каскада, а коллекторы всех трех упомянутых транзисторов соединены с входом ДLC-фильтра 20. Через второй резистор 19-4 и конденсатор база третьего транзистора 19-3 согласующего каскада регулятора тока соединена с одним выводом третьего резистора 19-5 и коллектором первого транзистора 18-1 усилителя тока. Второй вывод третьего резистора 19-5 соединен с анодной шиной. С анодной шиной соединены также, соответственно, второй вывод фильтра 14, первый вывод стабилитрона 15-2 параметрического стабилизатора напряжения, а через третье сопротивление - второй контакт геркона 17-1 схемы защиты от превышения тока нагрузки, который соединен также с диодом усилителя тока. Четвертый резистор соединен с базой первого транзистора 18-1 и с коллектором второго транзистора 18-2 усилителя тока, эмиттер которого соединен с анодной шиной выпрямителя. База транзистора 18-2 соединена с выходом компаратора 16-1. При этом второй вывод стабилизатора 15-2 соединен с базой транзистора 15-1 параметрического стабилизатора, эмиттер которого через четвертое сопротивление соединен с базой второго транзистора 18-2 усилителя тока. The rectifier 13 of the pulse voltage regulator of the loop-through regulator is made according to the Larionov bridge circuit, the first output of the filter 14, the collector and the base of the transistor 15-1 of the parametric voltage regulator, the emitter of which is connected to the output of the comparator 16-1, are connected through the second resistance through the first resistance - the first contact of the reed switch 17-1 of the overcurrent protection circuit, the base of the transistor 18-1 of the first current amplifier through the first resistor, as well as the emitters of the first and second transistors 19-1 and 19-2 announce the current regulator stage. The base of each of the transistors 19-1 and 19-2 through the first diode is connected to the base of the third transistor 19-3 of this stage, and the collectors of all three of these transistors are connected to the input of the DLC filter 20. Through the second resistor 19-4 and the capacitor, the base of the third transistor 19-3 of the matching stage of the current regulator is connected to one terminal of the third resistor 19-5 and the collector of the first transistor 18-1 of the current amplifier. The second terminal of the third resistor 19-5 is connected to the anode bus. The second output of the filter 14, the first output of the zener diode 15-2 of the parametric voltage regulator, and, through the third resistance, the second contact of the reed switch 17-1 of the overcurrent protection circuit, which is also connected to the diode of the current amplifier, are also connected to the anode bus, respectively. The fourth resistor is connected to the base of the first transistor 18-1 and to the collector of the second transistor 18-2 of the current amplifier, the emitter of which is connected to the anode bus of the rectifier. The base of the transistor 18-2 is connected to the output of the comparator 16-1. The second output of the stabilizer 15-2 is connected to the base of the transistor 15-1 of the parametric stabilizer, the emitter of which through the fourth resistance is connected to the base of the second transistor 18-2 of the current amplifier.

Один из входов компаратора 16-1 соединен с выходом генератора пилообразного напряжения (ГПН) 21-1 через резистор 16-2 и пятое сопротивление 21-2. Выход ГПН соединен через первую емкость и через шестое сопротивление с первой емкостью схемы сравнения 22-1, далее - через седьмое сопротивление - с одним из входов схемы сравнения, через восьмое и девятое сопротивление - с выходом ДLC-фильтра 20, а через второй диод - с анодной шиной выпрямителя. Второй вход схемы сравнения 22-1 через ее вторую емкость и десятое сопротивление 22-2 соединен с выходом схемы сравнения, который через одиннадцатое сопротивление соединен с упругим входом компаратора 16-1. При этом десятое сопротивление 22-2, подключенное к второму входу схемы сравнения, соединено с делителем обратной связи 22-3. One of the inputs of the comparator 16-1 is connected to the output of a sawtooth voltage generator (GPN) 21-1 through a resistor 16-2 and a fifth resistance 21-2. The GPN output is connected through the first capacitance and through the sixth resistance to the first capacity of the comparison circuit 22-1, then through the seventh resistance to one of the inputs of the comparison circuit, through the eighth and ninth resistance to the output of the DLC filter 20, and through the second diode - with anode busbar rectifier. The second input of the comparison circuit 22-1 through its second capacitance and the tenth resistance 22-2 is connected to the output of the comparison circuit, which through the eleventh resistance is connected to the elastic input of the comparator 16-1. In this case, the tenth resistance 22-2 connected to the second input of the comparison circuit is connected to the feedback divider 22-3.

Делитель обратной связи соединен одним выводом с анодной шиной выпрямителя, а другим выводом - с одним концом дросселя 17-2 схемы защиты от превышения тока нагрузки, второй конец которого соединен с одной выходной клеммой проходного регулятора напряжения. При этом вторая выходная клемма проходного регулятора напряжения соединена с анодной шиной выпрямителя. The feedback divider is connected by one terminal to the anode bus of the rectifier, and by the other terminal to one end of the inductor 17-2 of the overcurrent protection circuit, the second end of which is connected to one output terminal of the through voltage regulator. In this case, the second output terminal of the feed-through voltage regulator is connected to the anode bus of the rectifier.

Вход генератора пилообразного напряжения (ГПН) 21-1 через сопротивление 21-2 замкнут с цепью контакта времязадающей цепочки 21-4. The input of the sawtooth voltage generator (GPN) 21-1 through the resistance 21-2 is closed to the contact circuit of the timing chain 21-4.

Работает предлагаемая генераторная установка следующим образом. С помощью шкива 8 или шестерни 12 от стартера вращают вал 6 с шестерней 7 и маховиком 3. Вращающееся при этом магнитное поле магнитов 4 (фиг.1) индуцирует в трехфазной обмотке 1 генератора трехфазную ЭДС, лопатки 5 маховика создают воздушный поток, обдувающий стержни 10 проходного регулятора напряжения 11. Кинематически связанная с коленвалом шестерня 7 вращающего и все системы приводного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), которые на чертежах не показаны. Трехфазное напряжение с трехфазной обмотки 1 передается на выпрямитель 13, а выпрямленное пульсирующее напряжение поступает на транзисторы 19-1, 19-2 и 19-3 согласующего каскада регулятора тока, при этом фильтр 14 обеспечивает большое значение импульса и устраняет влияние индуктивности проводов. Транзисторы согласующего каскада регулятора тока создают последовательность импульсов, а ДLC-фильтр 20 обеспечивает непрерывный ток нагрузки в момент закрытого состояния регулятора тока. Одновременно с подачей напряжения на регулятор тока с эмиттера транзистора 15-1 параметрического стабилизатора подается питание на компаратор 16-1 и от стабилизатора 15-2 параметрического стабилизатора на усилители 21-1 ГПН. The proposed generator set operates as follows. Using a pulley 8 or gear 12 from the starter, rotate the shaft 6 with the gear 7 and the flywheel 3. The rotating magnetic field of the magnets 4 (Fig. 1) induces a three-phase EMF in the three-phase winding 1 of the generator, the flywheel blades 5 create an air flow blowing the rods 10 feed-through voltage regulator 11. Kinematically connected to the crankshaft rotary gear 7 and all systems of the internal combustion engine (ICE), which are not shown in the drawings. The three-phase voltage from the three-phase winding 1 is transmitted to the rectifier 13, and the rectified ripple voltage is supplied to the transistors 19-1, 19-2 and 19-3 of the matching stage of the current regulator, while the filter 14 provides a large pulse value and eliminates the influence of the inductance of the wires. The transistors of the matching stage of the current regulator create a sequence of pulses, and the DLC filter 20 provides a continuous load current at the moment the current regulator is closed. Simultaneously with supplying voltage to the current regulator from the emitter of the transistor 15-1 of the parametric stabilizer, power is supplied to the comparator 16-1 and from the stabilizer 15-2 of the parametric stabilizer to the amplifiers 21-1 GPN.

Выходное напряжение проходного регулятора с ДLC-фильтра 20 через цепочку регулировочного резистора делителя обратной связи 22-3 и цепь коррекции поступает на ГПН 22-1 и первый вод компаратора 16-1, а также на генератор пилообразного напряжения (ГПН) 22-1 и на второй вход компаратора 16-1 через времязадающую цепочку 21-4. The output voltage of the loop controller from the DLC filter 20 through the control resistor of the feedback divider 22-3 and the correction circuit is supplied to the GPN 22-1 and the first water of the comparator 16-1, as well as to a sawtooth voltage generator (GPN) 22-1 and the second input of the comparator 16-1 through the timing chain 21-4.

Генератор пилообразного напряжения (ГПН) 22-1 вырабатывает сигал рассогласования между выходным и опорным напряжением, поступающий на один из входов компаратора 16-1, на второй вход которого подается напряжение с ГПН 21-1. На выходе компаратора 16-1 формируется последовательность импульсов с длительностью, изменяющейся соответственно изменению сигнала рассогласования - прямоугольные сигналы, которые через второй транзистор 18-2 усилителя тока управляют первым транзистором 18-1 усилителя тока, как и длительностью замкнутого и разомкнутого состояния транзисторов 19-1, 19-2 и 19-3 согласующего каскада регулятора тока. При этом элементы ДLC-фильтра 20 (дроссели, диоды и конденсаторы) уменьшают пульсацию выходного напряжения. The sawtooth voltage generator (GPN) 22-1 generates a mismatch signal between the output and the reference voltage supplied to one of the inputs of the comparator 16-1, the second input of which is supplied with voltage from the GPN 21-1. At the output of the comparator 16-1, a sequence of pulses is formed with a duration that varies according to the change in the error signal — rectangular signals that control the first transistor 18-1 of the current amplifier through the second transistor 18-2 of the current amplifier, as well as the duration of the closed and open state of transistors 19-1 , 19-2 and 19-3 of the matching stage of the current regulator. In this case, the elements of the DLC filter 20 (inductors, diodes and capacitors) reduce the ripple of the output voltage.

При коротком замыкании нагрузки осуществляется размыкание контактов геркона 17-1 схемы защиты с ее дросселем 17-2, тиристором 17-3 и резисторами. With a short circuit of the load, the contacts of the reed switch 17-1 of the protection circuit are opened with its inductor 17-2, thyristor 17-3 and resistors.

Для уменьшения времени рассасывания избыточных зарядов в мощном ключе осуществляется связь без транзисторов 19-1, 19-2 и 19-3 согласующего каскада регулятора тока через первый диод и параллельно соединенные второе сопротивление и конденсатор с цепью 19-4, соединяющей коллектор первого транзистора 18-1 усилителя тока с анодной шиной выпрямителя через третий резистор 19-5. To reduce the time of absorption of excess charges in a powerful key, communication is carried out without transistors 19-1, 19-2 and 19-3 of the matching stage of the current regulator through the first diode and the second resistance and capacitor connected in parallel with a circuit 19-4 connecting the collector of the first transistor 18- 1 current amplifier with the anode bus of the rectifier through the third resistor 19-5.

Описанный вариант выполнения генераторной установки является оптимальным. В эквивалентном исполнении постоянные магниты ротора могут быть закреплены на ступице маховика или на крышке блока цилиндров приводного ДВС с соответствующим закреплением трехфазной обмотки на маховике и со щетками, а также с другими необходимыми для нормальной работы данной компоновки узлами. Проходной регулятор напряжения комплектуется на известной элементной базе. Испытаниями опытного образца установлено, что в ряде случаев эксплуатации надежность генераторной установки достаточна и при выполнении схемы проходного регулятора напряжения без схемы защиты. В результате обеспечения большого значения импульсного тока, проходящего через первый регулирующий транзистор 18-1 усилителя тока и устранения влияния индуктивности проводов на выходе выпрямителя напряжения с помощью ДLC-фильтра преобразования тока в последовательность импульсов в транзисторах согласующего каскада регулятора тока с обеспечением непрерывного тока нагрузки в момент закрытого состояния регулятора тока и изменения сигнала рассогласования между выходным и опорным напряжением, согласования последовательности импульсов компаратора с напряжением генератора пилообразного напряжения частотой 30 кГц на выходе регулятора обеспечивают стабильное напряжение в генераторной установке при токе нагрузки не более 20 А. При этом в интервале температур (-40oC)-(+80oC) сохраняется КПД регулятора тока на уровне 80%, что в сочетании с высоким КПД генератора (70%) обеспечивает установке в целом КПД 56% при мощности 270 Вт и существенно улучшает надежность работы установки и нагрузочной цепи, то есть конкурентоспособность генераторной установки.The described embodiment of the generator set is optimal. In an equivalent design, the permanent rotor magnets can be fixed on the flywheel hub or on the cover of the cylinder block of the drive ICE with the corresponding fastening of the three-phase winding on the flywheel and with brushes, as well as with other nodes necessary for the normal operation of this layout. The pass-through voltage regulator is equipped with a well-known element base. By testing the prototype, it was found that in some cases of operation the reliability of the generator set is also sufficient when executing the loop-through voltage regulator circuit without a protection circuit. As a result of providing a large value of the pulsed current passing through the first regulating transistor 18-1 of the current amplifier and eliminating the influence of the inductance of the wires at the output of the voltage rectifier using the DLC filter, the current is converted into a pulse train in the transistors of the matching stage of the current regulator to ensure continuous load current at the moment closed state of the current regulator and changes in the error signal between the output and reference voltage, matching of the pulse sequence a comparator with a voltage of a sawtooth voltage generator with a frequency of 30 kHz at the output of the regulator ensures stable voltage in the generator set at a load current of not more than 20 A. At the same time, in the temperature range (-40 o C) - (+ 80 o C) the efficiency of the current regulator is kept at 80%, which in combination with a high generator efficiency (70%) provides the entire installation with 56% efficiency at 270 W and significantly improves the reliability of the installation and the load circuit, that is, the competitiveness of the generator set.

Приведенные цифровые данные генераторной установки подтверждены испытаниями опытного образца, изготовленного по разработанной техдокументации предлагаемой генераторной установки. The given digital data of the generator set are confirmed by tests of a prototype made according to the developed technical documentation of the proposed generator set.

Claims (5)

1. Генераторная установка, содержащая статор с трехфазной обмоткой, ротор с постоянными магнитами на кольцевом магнитопроводе, установленный с возможностью вращения от приводного двигателя, подсоединенный к выходу обмотки статора выпрямитель, импульсный преобразователь постоянного тока, вход которого соединен с выходом выпрямителя, и средства соединения с приводными устройствами, отличающаяся тем, что обмотка статора размещена на крышке картера приводного двигателя, а магнитопровод ротора - в проточке обращенного к крышке торца маховика, установленного на конце вала, связанного с приводным двигателем, при этом маховик имеет на противоположной от крышки картера стороне вентиляторные лопатки с наклонными к оси вала каналами между ними, во внешнем кожухе маховика на периферийном его участке выполнено окно для установки проходного регулятора напряжения с радиатором, при этом периферийный участок кожуха с окном выполнен наклонным и со смещением от оси вала с обеспечением расположения штырей радиатора в воздушном потоке от вентиляторных лопаток маховика, обдувающем приводной двигатель, проходной регулятор напряжения снабжен импульсным стабилизатором напряжения и его выпрямитель выполнен по мостовой схеме Ларионова. 1. Generator set containing a stator with a three-phase winding, a rotor with permanent magnets on an annular magnetic circuit, mounted for rotation from a drive motor, a rectifier connected to the output of the stator winding, a pulsed DC-DC converter, the input of which is connected to the output of the rectifier, and means for connecting with drive devices, characterized in that the stator winding is located on the cover of the drive motor housing, and the rotor magnetic circuit is in the groove facing the end face of the wings An indicator mounted on the end of the shaft connected to the drive motor, while the flywheel has fan blades on the opposite side of the crankcase cover with channels between them angled to the axis of the shaft, and a window has been made in the outer casing of the flywheel on its peripheral section to install a through voltage regulator with a radiator while the peripheral portion of the casing with the window is made inclined and offset from the axis of the shaft, ensuring the location of the radiator pins in the air stream from the fan blades of the flywheel, blowing at a water engine, the loop-through voltage regulator is equipped with a pulse voltage regulator and its rectifier is made according to the Larionov bridge circuit. 2. Генераторная установка по п.1, отличающаяся тем, что постоянные магниты ротора имеют переменную полярность, а ротор установлен с возможностью вращения от коленвала двигателя внутреннего сгорания, связанного кинематически с валом ротора. 2. The generator set according to claim 1, characterized in that the permanent magnets of the rotor have a variable polarity, and the rotor is mounted to rotate from the crankshaft of an internal combustion engine, kinematically connected with the rotor shaft. 3. Генераторная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что ротор выполнен с дополнительной шестерней, кинематически связанной со стартером и расположенной на окружном торце маховика на его стороне, обращенной к крышке картера двигателя внутреннего сгорания. 3. The generator set according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor is made with an additional gear kinematically connected to the starter and located on the circumferential end of the flywheel on its side facing the crankcase cover of the internal combustion engine. 4. Генераторная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что проходной регулятор напряжения установлен вне зоны рассеивания тепла цикла двигателя внутреннего сгорания и/или полупроводниковых приборов с возможностью обдува радиатора проходного регулятора напряжения воздушным потоком, возникающим при движении объекта с генераторной установкой. 4. The generator installation according to claim 1 or 2, characterized in that the feed-through voltage regulator is installed outside the heat dissipation zone of the cycle of the internal combustion engine and / or semiconductor devices with the possibility of blowing the radiator of the feed-through voltage regulator through the air flow that occurs when the object moves with the generator set. 5. Генераторная установка по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что импульсный стабилизатор напряжения выполнен в виде параметрического стабилизатора, с катодной шиной выпрямителя соединены первый вывод фильтра, коллектор и через первое сопротивление база транзистора параметрического стабилизатора напряжения, эмиттер которого соединен с выходом компаратора, через второе сопротивление с катодной шиной выпрямителя соединен также первый контакт геркона схемы защиты от превышения тока нагрузки и эмиттер первого транзистора усилителя тока, база которого соединена через первый резистор также с катодной шиной выпрямителя, с которой соединены эмиттеры первого и второго транзисторов согласующего каскада регулятора тока, базы которых через первый диод соединены с базой третьего транзистора согласующего каскада регулятора тока, коллекторы первого, второго и третьего транзисторов согласующего каскада регулятора тока соединены с выходом ДLС-фильтра, а база третьего транзистора согласующего каскада регулятора тока через второй резистор и конденсатор соединена с одним выводом третьего резистора и коллектором первого транзистора усилителя тока, второй вывод третьего резистора соединен с анодной шиной выпрямителя, с которой соединены также второй вывод фильтра и первый вывод стабилитрона параметрического стабилизатора напряжения, а через третье сопротивление - второй контакт геркона схемы защиты от превышения тока нагрузки, который соединен с диодом усилителя тока, четвертый резистор соединен с базой первого транзистора и с коллектором второго транзистора усилителя тока, эмиттер которого соединен с анодной шиной выпрямителя, а база - с выходом компаратора, при этом второй вывод стабилитрона соединен с базой транзистора параметрического стабилизатора, эмиттер которого через четвертое сопротивление соединен с базой второго транзистора усилителя тока, один из входов компаратора соединен с выходом генератора пилообразного напряжения через пятое сопротивление, выход генератора пилообразного напряжения через первую емкость и шестое сопротивление соединен с первой емкостью схемы сравнения, далее - через седьмое сопротивление - с одним из входов схемы сравнения, через последовательно соединенные восьмое и девятое сопротивления - с выходом ДLС-фильтра, а через второй диод - с анодной шиной выпрямителя, второй вход схемы сравнения через ее вторую емкость и десятое сопротивление соединен с выходом схемы сравнения, соединенным через одиннадцатое сопротивление с другим входом компаратора, при этом десятое сопротивление, подключенное к второму входу схемы сравнения, соединено с делителем обратной связи, соединенным одним выводом с анодной шиной выпрямителя, а другим выводом с одним концом дросселя схемы защиты от превышения тока нагрузки, второй конец которого соединен с одной выходной клеммой проходного регулятора напряжения, при этом вторая выходная клемма проходного регулятора напряжения соединена с анодной шиной выпрямителя. 5. Generator set according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the pulse voltage regulator is made in the form of a parametric stabilizer, the first output of the filter, the collector and, through the first resistance, the base of the transistor of the parametric voltage stabilizer, the emitter of which is connected to the output of the comparator, through the second resistance, the first contact of the reed switch of the overcurrent protection circuit and the emitter of the first transistor of the amplifier t are also connected to the cathode bus of the rectifier ka, the base of which is connected through the first resistor also to the rectifier cathode bus, to which emitters of the first and second transistors of the matching stage of the current regulator are connected, the bases of which through the first diode are connected to the base of the third transistor of the matching stage of the current regulator, collectors of the first, second and third transistors of matching the current regulator cascade is connected to the output of the DLC filter, and the base of the third transistor of the matching current regulator cascade is connected to one pin through a second resistor and capacitor ohm of the third resistor and the collector of the first transistor of the current amplifier, the second output of the third resistor is connected to the anode bus of the rectifier, which also connects the second output of the filter and the first output of the zener diode of the parametric voltage stabilizer, and through the third resistance - the second contact of the reed contact of the overload protection circuit, which is connected to the diode of the current amplifier, the fourth resistor is connected to the base of the first transistor and to the collector of the second transistor of the current amplifier, the emitter of which is connected to the anode rectifier bus, and the base - with the output of the comparator, while the second output of the zener diode is connected to the base of the transistor of the parametric stabilizer, the emitter of which is connected through the fourth resistance to the base of the second transistor of the current amplifier, one of the inputs of the comparator is connected to the output of the sawtooth voltage generator through the fifth resistance, the output of the sawtooth voltage generator through the first capacitance and the sixth resistance is connected to the first capacity of the comparison circuit, then through the seventh resistance - with one of moves the comparison circuit, through the eighth and ninth resistances connected in series - with the output of the DLC filter, and through the second diode - with the rectifier anode bus, the second input of the comparison circuit through its second capacitance and tenth resistance is connected to the output of the comparison circuit connected through the eleventh resistance to the other input of the comparator, while the tenth resistance connected to the second input of the comparison circuit is connected to a feedback divider connected by one output to the anode bus of the rectifier, and the other output with about These end throttle protection circuit against excess load current, a second end connected to one output terminal through voltage regulator, the second output terminal through voltage regulator connected to the anode of the rectifier bus.
RU95117455/09A 1995-10-10 1995-10-10 Generator unit RU2113049C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95117455/09A RU2113049C1 (en) 1995-10-10 1995-10-10 Generator unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95117455/09A RU2113049C1 (en) 1995-10-10 1995-10-10 Generator unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95117455A RU95117455A (en) 1998-03-20
RU2113049C1 true RU2113049C1 (en) 1998-06-10

Family

ID=20172830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95117455/09A RU2113049C1 (en) 1995-10-10 1995-10-10 Generator unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2113049C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497263C2 (en) * 2007-11-30 2013-10-27 Спал Аутомотиве С.Р.Л. Rotating electric machine, and its assembly method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497263C2 (en) * 2007-11-30 2013-10-27 Спал Аутомотиве С.Р.Л. Rotating electric machine, and its assembly method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6049195A (en) Split generator winding inverter
US7352143B2 (en) Interface circuit, power conversion device, and vehicle-mounted electric machinery system
JP3958593B2 (en) Vehicle power supply
WO2005086322A1 (en) Rotary electric machine for vehicles
CN106549543B (en) Automobile engine directly drives five phase electric excitation generators
KR20060032142A (en) Rotary electric machine for vehicle
US10396636B2 (en) Power converter and rotary electric machine
JP3602778B2 (en) A device that generates electricity
RU2113049C1 (en) Generator unit
JP4042308B2 (en) Rotating electric machine for vehicles
JP4745493B2 (en) AC generator
JPH0951646A (en) Electric rotating machine for vehicle
JPH0833228A (en) Power supply for internal-combustion engine
JP2004328911A (en) Ac generator for vehicle
KR20020065383A (en) Alternator
KR100268099B1 (en) Rotary electric machine for vehicle
JP2000333427A (en) Starting and charging circuit
JP2019161772A (en) Rotary electric machine
JPH0833227A (en) Power supply for internal combustion engine
Popa et al. Automotive PM Surface Alternator, Analyse with Experiments
JPH09275698A (en) Drive circuit and control method for switched reluctance motor
RU2689380C1 (en) Inductor electric machine with built-in converter
JPS59183420A (en) Rotary phase modifier for power source unit
RU9807U1 (en) AUTOTRACTOR INDUCTOR SINGLE-POLE SINGLE-PACK VENTILED GENERATOR
JP2018088734A (en) Controller of rotary electric machine and rotary electric machine unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20001011